Математики нашли ответ, как спасти человечество от климатической катастрофы
13.12.2022
Источник: Российская газета, 13.12.2022, Юрий Медведев
Академики
Виктор Садовничий и Аскар Акаев на математических моделях доказали, что
население Земли, достигнув в середине века максимума, начнет сокращаться. Что
человечество имеет все возможности решить проблемы климата и избежать катастрофических
потрясений. Что мировая экономика вступила в благоприятный период развития,
который должен продлиться до 2040 года, если его искусственно не сдерживать. Об
этом корреспондент "РГ" беседует с академиком Аскаром Акаевым.
Гигантские
айсберги, которые откалываются от ледников, стали вестниками изменений климата.
Аскар Акаевич, в истории человечества известно
несколько "тихих" событий, которые затем отозвались очень громким
эхом. Одно из таких - публикация в 1972 году первого официального доклада
Римского клуба "Пределы роста". Тогда впервые мы узнали слово
"экология". А самое главное, что впервые не на словах, а на математических
моделях американским ученым Деннисом Медоузом и его коллегами было показано,
что неумное стремление человека все больше производить и больше потреблять
ведет к глобальному экологическому кризису, а уже в ближайшей перспективе к
экологической катастрофе. Но прошло 50 лет, в этом году можно праздновать
юбилей доклада, а катастрофы, к счастью, не наблюдается. Можно ли доверять
математике в таких сложнейших задачах? Не ввела ли она человечество в
заблуждение, вбросив "страшный" сценарий?
Аскар Акаев: Я бы разделил
ответ на две части. Считаю, сам факт, что математики обратили внимание на
глобальные проблемы человечества и попытались оценить последствия традиционного
пути развития, крайне важен. Ведь математику называют царицей всех наук, ей
прежде всего надо заглядывать в будущее. Давать не общие прогнозы, основные на
эмпирике, а на уравнениях и расчетах.
Теперь
что касается конкретно работ Медоуза. Кстати, в 1992 году его команда подготовила
новый доклад, который оказался еще более устрашающим по сравнению с первым. Но
проверив эти расчеты, известный шведский ученый Йохан Рокстрём показал, что их
математические модели содержали немало ошибок. Отсюда и такие катастрофические
сценарии.
Но
важно подчеркнуть, что Рокстрём не только указал на ошибки в работах коллег. Он
впервые назвал планетарные границы, за которые человечеству нельзя переступать.
Иначе окружающая среда просто не выдержит такого напора человека. И тогда последствия
будут необратимыми.
ПОПАЛИ В ДЕВЯТКУ
И сколько таких критических барьеров? И на
основании чего они были определены? Тоже математика?
Аскар Акаев: Да, математика. Чтобы
вычислить планетарные границы, ученые обобщили все исследования по самым разным
направлениям науки за последние 50 лет. Была сделана без преувеличения
выдающаяся работа. В итоге очерчены девять границ, в которых человечество может
безопасно жить и устойчиво развиваться. Это, в частности, допустимая
концентрация парниковых газов, истощение озонового слоя, утрата биоразнообразия
и тд.
СО2 В
АТМОСФЕРЕ ДОСТИГЛО ТАКОГО УРОВНЯ, ЧТО ВЫПОЛНИТЬ ПАРИЖСКОЕ СОГЛАШЕНИЕ И УДЕРЖАТЬ
РОСТ ТЕМПЕРАТУРЫ В БЕЗОПАСНЫХ ПРЕДЕЛАХ УЖЕ НЕРЕАЛЬНО
Принципиально
важно, что по семи из девяти границ указаны точные конкретные научно
обоснованные цифры! То есть у современного человека есть полная ясность:
перейдешь "красную" черту, попадешь в зоны риска, опасные для
здоровья и даже существования. И, к примеру, многие эксперты считают, что
скорость, с которой планеты теряют биоразнообразие, стала причиной пандемии
ковида-19. Исчезают целые виды животных, нарушаются эволюционные цепочки, что
приводит к самым неожиданным последствиям, в том числе и пандемиям.
Главной причиной всех надвигающихся катастроф
называют климат и парниковые газы. Границы уже рядом?
Аскар Акаев: Ситуация такая.
Весь доиндустриальный период уровень СО2 составлял примерно 280 ppm (на
миллион молекул воздуха), а средняя температура на планете 14 С. Грянула
индустриализация, и всего за пару сотен лет цифра подскочила до 415 ppm. А
чтобы выполнить Парижское соглашение по климату и удержать рост температуры до
конца века не более 1,5 С, надо не выйти за пределы 450 ppm. Мы уже почти у
критической черты! А если пойти на самый крайний вариант, который по расчетам
многих экспертов грозит серьезными последствиями для землян и допустить рост
температуры не более 2 градусов С, то граница поднимется до 550 ppm.
Ежегодно проходят различные конференции по
климату и устойчивому развитию, но в финале разочарование - ничего кардинально
не решается. Одни декларации. Так было в прошлом году в Глазго, в этом году в
Шарм-эш-Шейхе. Почему не удается "подружить" с экологией стремление
всех стран к росту экономики и потреблению? Может, это вообще из области
фантастики? Что говорит математика?
Аскар Акаев: На этот
глобальный вопрос попытались ответить все тот же Рокстрём и его команда. Они
оценили 17 целей устойчивого развития, которые в 2015 году были определены ООН.
Не буду перечислять все. Если резюмировать, то планировалось к 2030 году
преодолеть нищету и исцелить Землю. Но вскоре в ООН признали нереальность таких
сроков и пролонгировали их до 2050 года.
Так
вот Рокстрём и его коллеги привлекли математику и построили компьютерные
модели. Их вывод: достичь 17 целей, не выходя за пределы девяти границ, можно
только при одном условии - надо серьезно изменить приоритеты развития. О чем
речь? Фетиш капитализма - это непрерывный рост экономики и потребления. Продолжая
им поклоняться, человечество неминуемо выйдет за предельные границы. Математика
Рокстрёма доказывает: вместо роста экономики главным приоритетом должна стать
социально-природная устойчивость.
И МАТЕМАТИКА ОШИБАЕТСЯ
Странная математика... Наверно, такая модель
приемлема для "золотого миллиарда", но как развивающимся странам без
роста экономики вытащить людей из нищеты? Именно такой рост позволил Китаю и
Индии кардинально изменить жизнь сотен миллионов людей.
Аскар Акаев: Мы считаем, что
командой Рокстрёма сделан ошибочный вывод. Почему? Виновата не математика, а
дифференциальные уравнения, которыми эти ученые пользовались. Не буду вдаваться
в глубокую науку, скажу только, что у их моделей очень маленький горизонт
прогноза. Чем дальше по срокам, тем больше ошибка. Мы использовали другую
математику, так называемые структурные уравнения. Их применил еще в 80-х годах
наш выдающийся ученый Никита Николаевич Моисеев при расчетах знаменитой модели
"Ядерной зимы".
Мы
их использовали для оценки устойчивого развития и получили совершенно новые
результаты. Например, эксперты ООН по демографии до недавнего времени были
абсолютно уверены, что население Земли будет только расти и достигнет к середине
века 9 миллиардов, а к концу превысит 10 миллиардов человек. Кроме того, есть
модель Сергея Петровича Капицы, где он показал, что численность постепенно
выйдет на плато с максимумом в 11,4 миллиарда человек. Мы впервые доказали, что
это не так, что население, достигнув в 2050 году максимума примерно в 8,7 миллиарда,
начнет уменьшаться и к концу века составит 7,9 миллиарда человек.
И как ООН отреагировала на такой прогноз?
Аскар Акаев: Согласилась. Их
эксперты недавно опубликовали свои данные, где сказано, что население будет
расти до середины века, а потом сокращаться. Таковы законы эволюции.
А
затем мы на нашей математике решали задачу - можно ли достичь 17 заданных ООН
целей при экономическом росте, не переходя девять планетарных границ.
То есть замахнулись на выводы авторитетнейшего
Рокстрёма?
Аскар Акаев: Можно и так сказать.
Зная, сколько к середине века на планете будет жить людей, а также различные
средние душевые потребности, рассчитали, какой для их удовлетворения необходим
мировой ВВП. Далее движемся по цепочке. Чтобы получить такой ВВП, нужна
такая-то энергия.
И
вот здесь самый важный и принципиальный момент расчетов. Энергию получать можно
разными путями. Наша модель рассматривает различные варианты изменения структуры
ТЭК, сколько в нем должно быть нефти, газа, угля, атомной и альтернативной
энергии через 10, 20, 30, 40 лет и т.д. И выбирает самый оптимальный для
человечества. Тот, который не позволит превысить рост температуры на те самые
1,5 С, которые определены Парижским соглашением.
Увы,
первый вывод оказался пессимистическим. Математика однозначно сказала, что
остановиться на 1,5 С уже нереально. Содержание парниковых газов в атмосфере
достигло такой величины, что их придется извлекать в огромных количествах. При
нынешних технологиях это гигантские, неподъемные для мировой экономики деньги.
Второй
вывод нашей модели: существуют сценарии структуры ТЭК, при которых человечество
сможет к 2060 году вписаться в Парижское соглашение, стабилизируя рост
температуры на уровне 1,7 С. Для этого есть все возможности. Во всяком случае,
никаких научных и технологических препятствий нет.
КАК ОСТАТЬСЯ В ПАРИЖЕ
Как в общих чертах выглядит такая
"климатическая" энергетика? В лидерах ветряки и солнечные станции?
Аскар Акаев: Картина такая.
К 2060 году доля нефти резко сократится, угля приблизится к нулю, а вот газа
немного повысится, будет значительный рост альтернативной энергетики, а также
доли мобильных атомных электростанций.
Многие наши специалисты считают, что
"зеленая энергетика" с ее ветряками и солнечными установками не
сможет обеспечить потребности экономики. Что это профанация. Они согласятся с
вашими расчетами?
Аскар Акаев: В том-то и
дело, что они сделаны на основании данных, которые предоставили сами
энергетики. У них есть десятки сценариев развития всех видов энергетики -
атомной, альтернативной и других. Мы собрали эти сценарии и загнали в нашу
программу. Она выбрала самое оптимальное сочетание, которое обеспечит
выполнение Парижского соглашения.
Такая
работа выполнена впервые в мире. Результаты опубликованы в международном
журнале "Энергия" - самом престижном в мире издании этого профиля. А
общий доклад об итогах работы готовится публиковать Римский клуб в издательстве
Шпрингера.
Во что обойдется миру такой энергетический
переход? Эксперты называют какие-то запредельные цифры.
Аскар Акаев: По нашим
оценкам, необходимо тратить ежегодно около 1,6 процента мирового ВВП. Много это
или мало? Это 2/3 военных расходов в год. Готово ли человечество к такой смене
приоритетов ради своего будущего? Ему решать. Конечно, для этого странам надо
договориться.
По многим прогнозам, миру грозит тяжелейший
экономический кризис, который может превзойти Великую депрессию. Вопрос только
о сроках. Какой уж тут климат и устойчивое развитие... А тем более 2060 год.
Аскар Акаев: Если исходить
из экономических теорий, то все ровно наоборот. В мировой экономике нет никаких
предпосылок для глобального финансово-экономического кризиса. Согласно работам
выдающегося российского ученого Николая Кондратьева, мир сейчас находится на благоприятной
волне, когда основные показатели развития под влиянием интеллектуальных цифровых
технологий должны только повышаться. Этот этап начался в 2018 году и продлится
до 2040. Мировая экономика должна идти в гору. Все, что происходит сейчас,
создано искусственно, все эти торговые войны, санкции направлены против законов
экономики. Здесь даже математика бессильна.